聚焦复杂工程问题的软件工程专业建设探索

赵鹏

摘  要：我国已经成为《华盛顿协议》的正式成员国，越来越多的高校和专业积极推进工程认证申报和自评工作。安徽大学软件工程专业于2017年通过工程教育认证。文章面向工程认证，聚焦复杂工程问题，以安徽大学软件工程专业为例，探讨了软件工程专业建设。首先依据工程教育认证标准，对复杂工程问题进行深入的解读，然后从培养方案和培养体系两个方面探讨了以学生为本，以解决复杂工程问题能力培养为导向的软件工程专业建设。文章给出了安徽大学软件工程专业在培养方案制订和培养体系构建上的具体措施。

关键词：工程教育认证;复杂工程问题;培养方案;培养体系

中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2019）15-0022-03

Abstract： China has become an official member of the "Washington Accord"， and more and more colleges and universities are actively promoting engineering certification reporting and self-evaluation. Anhui University Software Engineering Professional passed the engineering education certification in 2017. This paper takes on the software engineering major of Anhui University as an example to explore the major construction of software engineering， which focuses on the complex engineering problem in the engineering accreditation. Firstly， according to the standard of engineering accreditation， the ability of solving complex engineering problem is thoroughly analyzed. Then， from the two aspects of talent cultivation plans and training system， this paper discusses the construction of software engineering major， which is student-oriented and aims to improve the ability of solving the complex engineering problem. In this paper， some specific measures for the major of software engineering of Anhui University in the construction of talent cultivation plans and training system are given.

Keywords： engineering accreditation; complex engineering problem; talent cultivation plans; training system

一、概述

安徽大學软件工程专业隶属于计算机科学与技术学院，前身是1977年设置的计算机软件专业。1998年教育部新的专业目录规定，把所有计算机类专业（包括计算机软件）统一更名为“计算机科学与技术”，1999年计算机软件专业统一合并为计算机科学与技术专业，2002年教育部新增“软件工程”专业，我们重新申报“软件工程”，2004年正式开始招生。安徽大学软件工程专业目前是安徽省级特色专业，2016年提交工程认证申请，2017年工程认证专家组进校考察，2018年被授予中国工程教育认证证书，认证安徽大学软件工程本科专业达到中国工程教育认证标准要求，符合《华盛顿协议》国际互认条件。

《华盛顿协议》在国际工程师互认体系中最具权威性，国际化程度较高，体系较为完整，针对国际上本科工程学位（一般为四年）的资格互认，以培养专业工程师为主要目标[1]。《华盛顿协议》中的毕业要求涉及我国传统工科教育未能覆盖的一些方面，尤其是对解决“复杂工程问题”的毕业要求。工程认证中12个方面的毕业要求中有8个都对复杂工程问题提出了明确的要求，分别是工程知识，问题分析，设计/开发解决方案，研究，使用现代工具，工程与社会，环境和可持续发展，沟通这8个方面的毕业要求。因此面向工程认证的专业建设首先要聚焦复杂工程问题。

我国2017年11月修订的《工程教育认证标准》对“复杂工程问题”进行了特别阐述。标准中规定“复杂工程问题”必须具备下述特征（1），同时具备下述特征（2）-（7）的部分或全部[2]：（1）必须运用深入的工程原理，经过分析才可能得到解决;（2）涉及多方面的技术、工程和其它因素，并可能相互有一定冲突;（3）需要通过建立合适的抽象模

型才能解决，在建模过程中需要体现出创造性;（4）不是仅靠常用方法就可以完全解决的;（5）问题中涉及的因素可

能没有完全包含在专业工程实践的标准和规范中;（6）问题相关各方利益不完全一致;（7）具有较高的综合性，包含多个相互关联的子问题。

由此可见，复杂工程问题的复杂性主要体现在解决的问题可能是以往不常见的，未出现过的，包含有不可预知因素的问题，涉及到的知识体系超越了单一学科，并且存在一些非技术因素的冲突。安徽大学软件工程专业面向工程认证，聚焦复杂工程问题，修订培养方案，依据综合性大学学科门类多、师资力量强的优势，为拓展学生知识面、开阔眼界，倡导学生辅修第二专业，凸显文理交融，探索构建具有解决复杂工程问题能力的创新人才培养体系。

二、培养方案修订

培养方案包括培养目标，毕业要求以及课程体系。安徽大学软件工程专业深入跟踪软件产业的发展和人才需求，结合学校定位和特色，以及学生自身特色及发展需求，确定学生毕业后5年左右应达到的职业和专业成就，修订培养目标。在每年学院举办的校企合作论坛上，我们都要广泛的听取企业专家的意见，深入探讨培养方案中存在的问题。修订后的培养目标体现了对学生4个方面的总体要求：（1）素质方面：适应创新型国家发展需要，爱国进取，全面发展与健康个性和谐统一; 具有职业道德和社会责任感; （2）知识方面：具有扎实的数理基础，良好的科学素

养，系统的专业知识和相关应用领域知识，掌握软件工程相关的基本理论、基本知识、基本技能和基本方法，能够在计算机及软件领域独立从事软件系统研发工作;（3）能力

方面：具有较强专业能力和基本工程素养，具备研究与解决软件工程领域中复杂工程问题的能力;具有创新精神，能够在设计、生产或科研团队中担任组织管理角色;（4）发展方面：具有团队精神，组织沟通能力和国际视野，能够继续学习，终身学习的能力。

修订后的安徽大学软件工程专业2016、2017和2018版的毕业要求有12条，和之前版本的9条毕业要求相互覆盖，并且和国际工程教育认证标准的12条毕业要求一一对应，将原先版本中隐含的内容明确表达出来，并且将每条毕业要求分解成多个指标点。同时确定每个毕业要求指标点由哪几门具体课程共同支撑，以及每门课程支撑的权重。每门课的主讲教师在修订教学大纲和教案时，根据培养方案中课程支撑毕业要求指标点矩阵，明确给出每个知识点对哪个（或哪几个）毕业要求指标点的支撑。

根据修订后的毕业要求指标点，构建了“通识教育-学科基础教育-专业教育”3段培养的课程体系。通识教育模块包括思想政治理论、创新创业、人文科学、社会科学、自然科学和综合共六个子模块，注重学生素质和发展能力方面的培养。思想政治理论子模块主要包括思想道德修养与法律基础、中国近现代史纲要、马克思主义基本原理概论、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系概论和形式与政策。创新创业教育子模块主要包括大学生职业生涯规划、大学生就业与创业、创新创业基础、社会责任教育、大学生创新创业训练计划、大学生科研训练计划、大学生科技文化竞赛、发明制作、出版发表和创业实践。人文科学子模块主要包括大学语文、大学外语、文学、历史和哲学。社会科学子模块主要包括军事理论、军事技能、大学体育、大学生心理健康教育、社会与政治、法律、新闻、经济和管理。自然科学子模块主要包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理和大学物理实验。综合主要包括选修课哲学思辨与伦理规范、文史经典与文化传承、艺术修养与运动健康、文明对话与经济发展、科技发展与科学精神和生态环境与生命探索。学科基础教育模块注重学生知识能力的培养，包括学科大类平台课程：计算机导论、高级语言程序设计、数据结构、数字逻辑、离散数学。专业教育模块注重专业能力和综合能力的培养，包括专业必修课程、专业选修课程和实践教育三个子模块。其中专业必修课程主要包括汇编语言程序设计、数据库原理、计算机组成与体系结构、操作系统、编译原理、人机交互的软件工程方法、工程经济学、软件工程、软件质量保证与测试、软件设计与体系结构和CCF计算机软件能力认证。专业选修课分三个选修方向：软件开发理论与应用、人工智能和大数据，共计42门选修课供学生根据兴趣选择。实践教育子模块主要包括毕业实习、工程训练、课程设计和毕业论文。其中工程训练包括系统硬件综合训练和软件工程综合实践。课程设计包括程序设计与算法综合训练、数据库原理课程设计和操作系统课程设计。

三、培养体系构建

复杂工程问题既具有复杂性，又具有工程性，单纯靠课程体系的调整和知识传授，难以完全实现解决复杂工程问题能力的培养。安徽大学软件工程专业面向工程认证，贯彻以学生为本，解决复杂工程问题能力培养为导向的协同育人的教育理念，开展了基于 “知识链、创新链、产业链”协同的软件工程专业人才培养体系的构建。

复杂工程问题涉及广泛的技术、工程以及其它非技术因素，需要多样化技术知识体系，创新能力和实践本领。我们重新规划软件工程专业知识体系，建立了“知识讲授与综合素质提升环环紧扣”的知识链培养体系，将解决复杂工程问题能力融入本科人才培养各教学环节，根据课程教学内容关联程度建立课程组，系统性规划和梳理课程所涉及的知识领域、知识单元和知識点，让学生建立完整的系统概念，通过补充和完善基础实验平台、增大实践学时比例、开设跨课程的综合实训课程等措施，为学生解决复杂工程能力培养提供丰富实践环境和充分的实践机会。深化“引企入教”改革，改进本科理论教育教学的方式和方法，加强理论方法和实践工程经验的融合，通过聘请企业人员参与本科理论教学，进一步提高学生运用理论方法解决实际工程问题的能力，提升教学效果。同时，利用夏季短学期，聘请知名企业专家开展专题讲座，将企业的前沿技术融入课堂教学。为综合利用各学科知识解决复杂软件工程问题能力奠定坚实基础。

解决复杂工程问题不是仅靠常用方法就可以完全解决的，需要通过建立合适的抽象模型才能解决，在建模过程中需要体现出创造性。安徽大学软件工程专业构建了“教学与科研深度融合，项目与竞赛配合”的创新链培养环境，强化解决复杂工程问题创新能力。开展“大学生创新训练项目”，鼓励学生自觉参与创新活动，自主完成创新性项目设计、方法选择、学术论文发表和专利申请等工作。强化创新能力训练，培养满足社会需求的创新人才。实施“大学生科研训练计划”，让学生直接参加优秀教师主持的国家级和省级科研项目，通过培训学生查阅资料、翻译资料、社会调查、实验操作、数据分析等工作，使学生在科研氛围中体验和感悟科学研究精神，促进科研素养和科研能力的养成。并组织参加“大学生科技创新竞赛”活动，培养学生的团队协作能力和创新思维能力。

复杂工程问题具有工程性，真实完整的工程场景对于培养学生解决复杂工程问题能力非常重要。安徽大学软件工程专业架构了“理论与实践无缝融合，学以致用，服务社会”的产业链协同育人培养机制，提升实践本领。与企业、科研院所产学研联合共建，加强实习基地建设，建立以增强学生解决复杂工程问题能力为目标的实习实训环境。建立以中国最大的智能语音技术提供商-科大讯飞为龙头，包括恒生电子股份有限公司、深圳国泰安教育技术有限公司、安徽兆尹信息科技有限责任公司、亚信科技（中国）有限公司上海分公司、安徽航天信息有限公司、四创电子以及学校图书馆等的校外实践基地群。面向企业需求培养人才，实习就业联动。积极吸纳编制在企业的科技人员来校教授实践性的课程或作为新进教师的导师组成员。在校外实践教育基地项目的支持下，贯彻落实《国务院办公厅关于深化高度学校创新创业教育改革的实施意见》（国办发[2015]36号）和《国务院办公厅关于深化产教融合的若干意见》（国办发[2017]95号）文件精神，深化产教融合协同育人，以产业和技术发展的最新需求推动高校人才培养改革，申请并立项了教育部高等教育司产学研合作协同育人项目：与北京百度网讯科技有限公司联合协同育人项目“paddlepaddle深度学习框架介绍与实践”，与中软国际有限公司联合协同育人项目“安徽大学软件工程实验室建设”。在工程实践中，培养学生解决复杂工程问题过程中，综合考虑多方面技术，工程因素和其它非技术因素，以及当这些因素出现冲突时，解决冲突的能力。

四、结束语

工程教育认证对复杂工程问题提出了明确的要求，本科工科教育可以基本定位在解决复杂工程问题[3]。本文以安徽大学软件工程专业为例，从培养方案的修订和培养体系的构建两方面，探讨了面向工程认证，聚焦解决复杂工程问题能力的专业建设。我们希望以工程教育专业认证为契机，不断推进专业建设改革，培养出具有宽厚的知识基础、扎实的专业素养、良好的综合素质和较强的发展后劲，在经过岗位历练和持续学习后，成为了某个行业或某个领域的中坚甚至是领袖的卓越人才。

参考文献：

[1]夏建国.从三个国际教育协定看工程教育与技术教育的区别与联系[J].中国高等教育，2010（2）：39-41.

[2]中国工程教育认证协会.工程教育认证通用标准[EB/OL].http：//www.ceeaa.org.cn/main！newsList4Top.w？menuID=01010702.

[3]蒋宗礼.本科工程教育：聚焦学生解决复杂工程问题能力的培养[J].中国大学教学，2016（11）：27-30.